內容簡介
《工程地質地學信息遙感自動提取技術》可供遙感、測繪、地理、工程地質遙感等方面的科技工作者參閱,還可作為相關專業研究生的教學參考用書。
本書研究、闡述了各要素的地學特徵和地學遙感機理,尤其是重點研究了遙感圖像本底值理論,並將該理論引入到工程地質地學信息的自動提取建模中。通過研究能夠反映目標地物與其他地物間差異增大的關鍵指數,研究同向增強的多指數集成計算模型來實現有效拉大目標地物與其他地物間的灰度值差異的目的,使計算後的目標灰度值將向極化(最大閾值或最小閾值)方向發展,從而利於基於現有或改進的閾值自動選取算法準確地獲取分割值。同時還研究了圖像處理的一些關鍵技術,包括預處理、增強處理、閾值自動選取算法及濾波算法等。基於上述研究,本書構建了水體、沖洪積扇、崩塌、滑坡、土石流、岩溶、斷裂構造及岩性的遙感自動提取模型,並依託ENVI+IDL研發的實驗系統對構建的自動提取模型、方法和技術進行了驗證、分析。
圖書目錄
第1章緒論1
1.1遙感信息自動提取的背景及意義1
1.2國內外研究進展2
1.2.1地學要素人機互動解譯的現狀2
1.2.2地學要素遙感自動提取方法研究現狀4
1.3發展趨勢及存在的問題7
1.3.1發展趨勢7
1.3.2存在的問題8
1.4主要研究內容8
1.5研究方法與技術路線9
第2章工程地質地學要素及地學遙感機理11
2.1工程地質地學要素11
2.1.1地形地貌11
2.1.2水系與水體12
2.1.3地質構造12
2.1.4地層岩性12
2.1.5不良地質體13
2.2要素的地學遙感機理14
2.2.1遙感機理14
2.2.2地學要素的地學遙感機理16
2.3地學遙感圖像理解17
2.4地學要素提取的空間尺度分析18
2.5本章小結19
第3章地學要素遙感圖像本底值21
3.1遙感圖像本底值21
3.1.1遙感圖像本底值的概念21
3.1.2遙感圖像本底值指數21
3.2圖像特徵信息提取與遙感圖像本底值22
3.2.1圖像特徵信息提取22
3.2.2遙感圖像本底值與特徵信息提取23
3.3工程地質地學要素遙感圖像本底值23
3.3.1水體的遙感圖像本底指數24
3.3.2沖洪積扇的遙感圖像本底指數25
3.3.3崩滑體的遙感圖像本底指數28
3.3.4土石流的遙感圖像本底指數34
3.3.5岩溶地貌單元的遙感圖像本底指數35
3.3.6岩性的遙感圖像本底指數39
3.3.7斷裂構造的遙感圖像本底指數39
3.4本章小結40
第4章遙感信息自動提取的關鍵技術41
4.1圖像處理41
4.1.1圖像預處理41
4.1.2圖像增強41
4.2閾值自動提取算法42
4.2.1閾值選取算法42
4.2.2基於灰度多峰直方圖改進算法43
4.3數學形態學濾波算法46
4.3.1膨脹濾波46
4.3.2腐蝕濾波46
4.4其他處理算法48
4.4.1圖像去噪48
4.4.2圖像細化48
4.5本章小結49
第5章工程地質地學要素遙感自動提取模型50
5.1總體技術流程50
5.2水體自動提取51
5.2.1水體自動提取模型52
5.2.2水體自動提取流程54
5.2.3實驗與分析55
5.3沖洪積扇自動提取58
5.3.1沖洪積扇自動提取模型58
5.3.2沖洪積扇自動提取流程60
5.3.3實驗與分析61
5.4崩塌自動提取65
5.4.1崩塌自動提取模型65
5.4.2崩塌自動提取流程68
5.4.3實驗與分析69
5.5滑坡自動提取71
5.5.1淺層滑坡體自動提取模型71
5.5.2實驗及分析72
5.6土石流自動提取75
5.6.1溝谷中心線提取算法75
5.6.2土石流自動提取模型77
5.6.3實驗與分析78
5.7岩溶地貌信息自動提取79
5.7.1岩溶地貌單元自動提取模型80
5.7.2實驗及分析81
5.8岩性自動提取82
5.8.1基於內容的岩性提取算法83
5.8.2岩性自動提取模型85
5.8.3實驗與分析86
5.9斷裂構造自動提取88
5.9.1圖像增強處理方法88
5.9.2關鍵提取算法89
5.9.3自動提取模型90
5.9.4實驗及分析91
5.10本章小結94
第6章工程地質地學要素自動解譯系統96
6.1系統介紹96
6.2系統架構及功能96
6.2.1系統架構96
6.2.2系統功能設計96
6.2.3系統界面98
6.3工程地質地學要素解譯實例98
第7章總結與展望110
7.1總結110
7.2存在問題與展望111
參考文獻112
作者簡介
楊樹文:蘭州交通大學副教授。1999、2004和2011年於中國地質大學(武漢)分別獲學士、碩士和博士學位。主要從事遙感數字圖像處理、遙感信息提取及地質災害遙感方面的教學和研究工作,先後完成10多篇論文,EI收錄2篇。